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Vorwort und Danksagung

Die Deutsche Bibliothek – CIP-Einheitsaufnahme Kraftwerkstechnik Sichere und nachhaltige Energieversorgung – Band 3 Michael Beckmann, Antonio Hurtado. – Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2011 ISBN 978-3-935317-72-6

ISBN 978-3-935317-72-6 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Copyright: Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik Alle Rechte vorbehalten Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2011 Redaktion und Lektorat: Professor Dr.-Ing. Michael Beckmann und Dr.-Ing. Stephanie Thiel Erfassung und Layout: Dipl.-Kffr. Elke Czaplewski, Nicole Bäker, Janin Burbott, Petra Dittmann, Sandra Peters, Martina Ringgenberg, Ginette Teske Druck: Mediengruppe Universal Grafische Betriebe München GmbH, München Foto auf dem Buchdeckel: Dipl.-Ing. Sebastian Kretschmer, Elco Burners GmbH, Pirna Andreas Unger, Foto-Studio-Unger, Pirna Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichenund Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien, z.B. DIN, VDI, VDE, VGB Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen.

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

I


Inhaltsverzeichnis

Konzept der Bundesregierung Die Energiewende ist eine Chance für Deutschland Katherina Reiche.......................................................................................................................... 3

Pilot- und Neubauprojekte in der Kraftwerkstechnik Paradigmenwechsel bei der Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik Uwe Lenk .................................................................................................................................. 9 Gestaltung der CO2-Anlage eines Oxyfuel-Demonstrationskraftwerkes Roland Ritter und Torsten Stoffregen...................................................................................... 25 Modernisierung der 360 MWel-Blöcke mit Braunkohlefeuerung im Kraftwerk Bełchatów Bernhard Pinkert, Frank Schierack, Ralf Peter und Krzysztof Matyskiewicz.................... 37 Erfahrungen aus dem Testbetrieb der Oxyfuel-Forschungsanlage von Vattenfall und Ausblick zur Oxyfuel-Technologie Uwe Burchhardt, Steffen Griebe, Helge Kass, Rainer Giering und Robert Preusche...................................................................................... 51 Technisch/wirtschaftliche Optimierung der Integration einer Wirbelschichttrocknungsanlage für Braunkohle in den Kraftwerksprozess Toni Rupprecht........................................................................................................................... 73 Erforschung eines alternativen Verfahrens zur CO2-Aufbe­reitung in einem braunkohlegefeuerten Oxyfuel-Kraftwerk Stephanie Tappe, Jinying Yan, Gunnar Langner, Thomas Porsche und Göran Lindgren.................................................................................... 87 III


Inhaltsverzeichnis

CCS-Technologien Untersuchung von Lausitzer Braunkohle an einer 15 MWth-Oxy-Pilotanlage mit Tangentialfeuerung Frank Kluger, Patrick Mönckert, Thomas Wild, Armand A. Levasseur, James Kenney und David G. Turek........................................................................................ 101 Kreislaufelemente bei einer 50 kWth-Braunkohlestaubfeuerung unter Oxyfuel-Bedingungen Christopher Thiel, Daniel Bernhardt, Martin Pohl und Michael Beckmann................... 117 High pressure oxyfuel process with staged combustion Hanno Tautz.............................................................................................................................. 133 Chancen und Risiken der geologischen CO2-Einlagerung bzw. -speicherung Jochen Großmann und Andreas Dahmke............................................................................ 139 OXYCOAL‑AC: Schwefeleinbindung in Oxyfuel-Rauchgasen Arno Kellermann, Malte Förster und Reinhold Kneer....................................................... 149 Schwefeloxidkonzentrationen bei Kohlenstaubfeuerung im Oxyfuel-Betrieb Reinhold Spörl, Malgorzata Stein-Brzozowska, Jörg Maier und Günter Scheffknecht..................................................................................... 155 Zu erwartende Begleitstoffkonzentrationen im abgeschiedenen CO2-Strom eines Oxyfuel-Prozesses und deren korrosive Auswirkungen auf Pipeline- und Verdichterwerkstoffe Benedikt Paschke, Sven Kownatzki und Alfons Kather...................................................... 173 Einfluss der Betriebsparameter der CO2-Abtrennung mittels MEA-Wäsche auf den Regenerationsenergiebedarf Jewgeni Nazarko, Alexander Otto, Ernst Riensche, Michael Weber, Ludger Blum und Detlef Stolten............................................................................................. 183 Aminwäsche-Testanlage am Kraftwerksstandort Heilbronn als Teil der EnBW CCS-Strategie Arnim Wauschkuhn und Sven Unterberger......................................................................... 199 IV


Inhaltsverzeichnis

Betriebsergebnisse nach Abschluss des ersten Versuchsprogramms der PCC Pilotanlage in Niederaußem Frank Rösler, Torsten Stoffregen, Peter Moser, Sandra Schmidt, Georg Sieder und Hugo Garcia.............................................................................................. 209 Entwicklung, Erprobung und Simulation neuartiger Absorbentien für Post Combustion Capture Prozesse Sven Multhaupt, Gerd Oeljeklaus, Peter Behr, Klaus Görner, Thomas Riethmann, Alexander Schraven und Daniela Kruse........................................... 219

Gas- und Dampfturbinen 15 Jahre Betrieb des Heizkraftwerk Dresden Nossener Brücke – Vorbereitung und Durchführung lebensdauerverlängernder Maßnahmen für die 2. Betriebsperiode – Stephan Jeglinsky und Axel Pechstein................................................................................... 229 Dezentrale Energieversorgungssysteme mit hochflexibler Kraft-Wärme-Kopplung und deren Regelung Ingo Assmann........................................................................................................................... 237 Combined Cycle Power Plants as ideal solution to balance grid fluctuations – Fast Start-up Capabilities – Christoph Ruchti, Hamid Olia, Karsten Franitza, Andreas Ehrsam and Wesley Bauver..................................................................................... 247 Dampfturbinen für den flexiblen Lastbetrieb in modernen Kohlekraftwerken Michael Wechsung, Carsten Gräber und Heiko Lemmen.................................................. 263

Verschlackung und Korrosion von Dampferzeugern Effektiver Korrosionsschutz von Feuerraumwänden bei der Modernisierung von steinkohlenstaubgefeuerten Dampferzeugern zur primärseitigen NOx-Minderung Markus Rogg, Tobias Kühnle, Thomas Sabel, Johannes Hees und Hans-Ullrich Thierbach........................................................................ 279 V


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Einfluss der Kalkqualität auf die Verschmutzungsneigung von Kesselheizflächen und des Rauchgastraktes – Eine brennstoffchemische Bewertung – Sven Wenzke, Bernd Lipinski und Helmut Ziehe................................................................ 291 Kontinuierliche Prozessoptimierung durch den Einsatz intelligent ausgeführter On-load Kesselreinigung Daniel Bartels, Dirk Hadder, Christian Mueller, Manfred Frach, Antti Kommulainen, Thomas Brunne und Stefan Wenke.................................................. 301 Einfluss von Wärmestromdichte und Eigenschaften des Schweißguts auf die Abzehrung von Schweißungen Thomas Herzog, Dominik Molitor und Wolfgang Spiegel................................................. 321

Regenerative und dezentrale Energieversorgungssysteme Modernisierung eines GuD-Kraftwerkes zur Optimierung der Fernwärmeversorgung der Stadt Halle Stephan Krein und Matthias Krause...................................................................................... 339 Wärmerückgewinnung ungenutzter thermischer Energie aus Rauchgasen in Biomassekraftwerken mittels innovativem CEECON-Konzept Daniela Hoffmann.................................................................................................................... 345 Biomasse-Mikro-KWK: Eine Bestandsaufnahme Tobias Zschunke, Roman Schneider, Bert Salomo und Jutta Pfitzner.............................. 353

Gasreinigung Primär-NOx-Regelung und -Einsenkung in Kombination mit – durch Online-CFD – temperaturgeführter SNCR im steinkohlebefeuerten Großkraftwerk Alexander C. Hanf.................................................................................................................... 365 Neue Dimensionen für SNCR-Anlagen an Kraftwerkskesseln Wo liegen die Grenzen des SNCR-Verfahrens aus heutiger Sicht? Thomas Reynolds, Zoltan Teuber und Karlheinz Huber.................................................... 377 VI


Inhaltsverzeichnis

Trends und Entwicklungen von SCR-Katalysatoren für die moderne Kraftwerkstechnik Wolfgang Schüttenhelm.......................................................................................................... 387

Solarkraftwerke Hochleistungsdampfturbinen für solarthermische Kraftwerke Mark A. Schwarz, Thomas Polklas, Christian Tümmers, Klaus Behnke und Michael Witt............................................................................................ 403 Auswirkungen verschiedener technischer Parameter auf Einsatzmöglichkeiten und Ertrag solarthermischer Parabolrinnenkraftwerke Aiko Vogelsang und Ilja Tuschy............................................................................................. 411 Solar Topping von Dampfkraftwerken Christoph Guder und Dirk Neumann................................................................................... 423

Windenergie Chancen für den Export deutscher Windkrafttechnologien Nils Borstelmann...................................................................................................................... 433 Die Verdichtung von bestehenden Windparks Janko Geßner............................................................................................................................ 441 Wirtschaftlichkeit von Offshore Windparks in Deutschland unter Berücksichtigung von Erfahrungen aus dem Testfeld alpha ventus – Konsequenzen für die Offshore Windenergie – Jörg Buddenberg, Wilfried Hube und Claus Burkhardt..................................................... 449 Sonne, Wind und Wellen – Natürliche Grenzen erneuerbarer Energien im Erdsystem Axel Kleidon, Fabian Gans, Lee Miller und Ryan Pavlick.................................................. 463 VII


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Netze und Netzstabilität Dezentrale Energie – Netzstabilität Werner Brinker und Enno Wieben........................................................................................ 473 Technische Herausforderungen des GB Grid Codes Reiner Puls und Henning Zindler.......................................................................................... 489 Instationäre Kraftwerkssimulation unter Einbezug der Regelungstechnik mit Modelica Sebastian Meinke, Jürgen Nocke, Egon Hassel, Christian Ziems und Harald Weber...................................................................................... 501 Optimierte Dampfturbinenregelung zur Beherrschung von Mehrfachstörungen im elektrischen Netz Christian Kreischer, Jens Rosendahl, Stefan Kulig, Martin Bennauer und Heribert Werthes............................................................................... 515

Speicher Salzkavernen als Großspeicher für fossile und Erneuerbare Energien Manfred Wohlers...................................................................................................................... 523 Bewertung von Speicherkraftwerken im liberalisierten Strommarkt David Gunkel, Friedrich Kunz, Dominik Möst und Alexander von Selasinsky.............. 539 Thermopotentialspeicher – Energiespeicher der Zukunft? Conrad Schulz, Frederick Jahns und Sebastian Spieker...................................................... 553 Systemtechnische Bedeutung von hocheffizienten KWK-Anlagen in Verbindung mit Kurzzeit-Wärmespeichern Marcus Dribbisch, Anders J. W. Hedbäck und Christian Höfurthner.............................. 565 Adiabate Druckluftspeicher für die Elektrizitätsversorgung Stefan Zunft, Michael Krüger, Roland Marquardt, Frank Buschsieweke, Peter Moser, Mathilde Bieber, Konrad Eichhorn Colombo, Christoph Niklasch, Peter-Michael Mayer, Michael Klafki und Andreas Bannach............................................ 579 VIII


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Kohle als Rohstoff CO2-arme Kohlechemie für das Nach-Erdöl-Zeitalter Bernd Meyer, Stefan Murza und Robert Pardemann.......................................................... 593 Strukturaufklärung und Werkstoffentwicklung für innovative Vergasungsverfahren Heiner Gutte, Daniela Bauer und Patrick Gehre................................................................. 601 Neue Werkstoffe für den Einsatz in Verbrennungs- und Vergasungsanlagen Patrick Gehre, Claudia Wenzel und Christos G. Aneziris.................................................. 611 Strukturaufklärung von Energierohstoffen Matthias Otto, Daniela Bauer, Philipp Rathsack, Denise Reichel und Mirjam Schmidt.................................................................................... 623 Braunkohlebrikettstrang als alternative Zuführung für druckaufgeladene Vergasungsprozesse Alexander Rosin, Volker Herdegen, Hans-Werner Schröder und Jens-Uwe Repke...................................................................... 635

Messtechnik Opto-akustische Untersuchungen an industriellen Thermoprozessanlagen Verbundprojekt VIBRATHERM – Diagnosesystem und Verbrennungsregelung mit akustischer und optischer Brennraumüberwachung Werner Vieweg und Andreas Günther.................................................................................. 647 Ertüchtigung von Probenahme und Instrumentierung im Wasser/Dampf-Kreislauf im Hinblick auf die Flexibilisierung der Fahrweise Manuel Sigrist........................................................................................................................... 661 Innovative Messtechnik zur kombinierten Korrosions- und Materialforschung im Kraftwerksbereich Christian Deuerling und Barbara Waldmann...................................................................... 669 IX


Inhaltsverzeichnis

Prozesssimulation Transiente Berechnung thermomechanischer Schädigung dickwandiger Bauteile im 700 °C-Kraftwerk durch Anfahrvorgänge Christian Schuhbauer, Helmut Tschaffon, Frank Kluger und Hartmut Spliethoff.......... 683 Kohlekraftwerke im Energiemix mit den erneuerbaren Energien – Der Schwachlastbetrieb und seine Auswirkungen auf das Kohlekraftwerk – Michael Nolte, Hermann Brüggendick und Klaus Brosch................................................. 699 Modellierung der Mineralumwandlung bei der Kohleverbrennung Martin Strelow, Adrian Magda, Ioana Magda, Horst Müller und Reinhard Leithner.................................................................................... 709

Autorenverzeichnis

.............................................................................. 721

Inserentenverzeichnis

........................................................................ 761

Schlagwortverzeichnis

....................................................................... 767

X


Paradigmenwechsel bei der Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik

Pilot- und Neubauprojekte in der Kraftwerkstechnik

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Paradigmenwechsel bei der Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik

Paradigmenwechsel bei der Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik Uwe Lenk

1.

Grenzen numerischer Modelle zur Technologiebewertung........................... 11

2.

Neurodidaktischer Lösungsansatz..................................................................... 13

3.

Anwendungsbeispiele und Diskussion............................................................. 18

4.

Zusammenfassung und Schlussfolgerung........................................................ 21

5.

Literatur- und Quellenverzeichnis..................................................................... 22

In der Vergangenheit waren die Entscheidungen zur Technologieauswahl in der Energiewirtschaft stark technisch geprägt und an der Versorgungssicherheit orientiert (Abbildung 1). Nach der ersten Ölpreiskrise 1973 und der Zweiten in Folge der iranischen Revolution 1979 war die Kernenergie auch aus energiepolitischer Sicht sehr attraktiv. Uran hat eine sehr hohe Energiedichte, sodass bereits relativ kleine Mengen zur Stromproduktion für einen langen Zeitraum genügen. Versorgungssicherheit und damit Unabhängigkeit von Energielieferungen aus dem Ausland zu erlangen, war die Zielsetzung. Nun ist es rund vier Jahrzehnte her, dass Deutschlands Straßen wegen der Ölpreiskrise völlig leer waren. Der letzte Sonntag mit Fahrverbot war am 9. Dezember 1973. Auch die Verunsicherung der Entscheidungsträger durch den Bericht des Club of Rome Die Grenzen des Wachstums, der einen engen Zusammenhang zwischen der Endlichkeit der natürlichen Ressourcen und der Unmöglichkeit dauerhaften Wirtschaftswachstums aufzeigte, sind Geschichte [1]. Das Angebot an fossilen Energieträgern ist heute und wahrscheinlich auch noch weiterhin ausreichend. Als Nächstes führten Liberalisierung, Deregulierung und Wettbewerb in der Energiewirtschaft zu grundlegenden Veränderungen bei der Technologieauswahl (Abbildung 1, mittlere Spalte). Durch die Trennung von Stromerzeugung, Übertragung und Verteilung bildete sich ein neues, anders strukturiertes Umfeld. Es mussten neue Aufgaben, Risiken und unternehmerische Möglichkeiten im Energiehandel, bei der Durchleitung und Abrechnung beachtet werden. Auch der Zielkonflikt zwischen der, als Vorsorge gegen den Treibhauseffekt geforderten Abtrennung der Kohlendioxidemission bei der Kohleverbrennung und der fehlenden Akzeptanz zur Einlagerung des Kohlendioxides muss berücksichtigt werden. Zusätzlich sind die Unternehmen der Energiewirtschaft keine rein wirtschaftlich orientierten Gebilde. Sie haben auch grundlegende gesellschaftliche und soziale Aufgaben zu erfüllen. Hierbei sind Fragen zum Engagement in Gesellschaft, Wirtschaft und Politik sowie zu Verhaltensweisen im Umgang mit Mitarbeitern, Kunden, Kapitalgebern, Lieferanten, Wettbewerbern und der Öffentlichkeit zu beantworten (Abbildung 1, rechte Spalte). So entsteht ein mehrdimensionales Entscheidungsproblem mit technischen, wirtschaftlichen und sozialen Einflussgrößen [2].

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Uwe Lenk

gestern

heute

Technik

Profit

Zukunftsfähigkeit

Leistung

CO2-Emission

Wirkungsgrad

Betriebsflexibilität

Konsistenz, Effizienz und Suffizienz

Investitionskosten

Garantien

Betriebskosten

Referenzen

Lebensdauer

Versicherbarkeit

Verfügbarkeit

Finanzierung

...

...

Quelle:

Umweltverträglichkeit Akzeptanz Partnerschaften Loyalität und Beständigkeit ...

Wettbewerb und Risikomanagement

Versorgungssicherheit

Abb. 1:

morgen

Vertrauen, Konsens und Gerechtigkeit

Anstieg von Komplexität und Unsicherheit bei der Technologienentscheidung In Anlehnung an die Darstellung von P. Klüsener, U. Lenk, Life Cycle Costs: Einzige Entscheidungsgröße? Leverkusen 2002

Die hohe Dynamik bei der Entwicklung im politischen, wirtschaftlichen, technologischen und sozialkulturellen Bereich wie zum Beispiel Klimawandel, CO2-Abtrennung, Stuttgart 21, KKW-Laufzeitverlängerung, Bürgerkrieg in Nordafrika, E10 Benzin, KKW-Unfall in Fukushima, Atom-Moratorium, Landtagswahlen in Baden-Würtemberg, Stresstest für KKWs, Bundestag beschließt Atomausstieg usw. führt fortwährend zu neuen Situationen. Je nachdem, welche Eindrücke, Beobachtungen und Informationen vorliegen entstehen unterschiedliche persönliche Wahrnehmungen (Abbildung 2). Es entstehen wechselnde Meinungsmehrheiten.

Umweltorganisationen BÜRGER Öffentlichkeit

Klimawandel Strompreis Versorgungssicherheit

Wissenschaft

Medien

Pressefreiheit Persönliches Engagement und private Interessen Eigentümerstruktur Aufmerksamkeit und Wahrnehmung

Investitionen Subventionen Forschungsgelder Wettbewerbsfähigkeit

Wirtschaft

Verbände Arbeitsplätze Berater Lobbyisten

Abhängigkeiten, Verbindungen Argumente, Belege, Studien

Abb. 2:

Politik

Wiederwahl Verantwortung Verpflichtungen Öffentliches Ansehen Aufmerksamkeit und Wahrnehmung sowie private Interessen

Stark vereinfachte Darstellung der Beeinflussung und Abhängigkeiten im Meinungsbildungsprozess

Quelle: In Anlehnung an die Darstellung von N. Fiedrichsen, in Energie, Macht, Vernunft auf S. 163, (Hrsg.) J. Creutzig und J. C. Goldschmidt, 2008

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Paradigmenwechsel bei der Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik

Kaum ein Thema wird derzeit in den Medien intensiver diskutiert als die umweltverträgliche und bezahlbare Stromversorgung. Für viele ist dabei die Vorstellung von Umweltverträglichkeit automatisch mit den regenerativen Energiequellen verknüpft. Sonne, Wind, Wasser und Biomasse sind die bevorzugten Alternativen zu den fossilen Energieträgern und der Kernenergie. Sie sind die Hoffnungsträger der zukünftigen Stromversorgung. Umstritten ist, wie diese Zukunftsvorstellung erreicht werden soll. Experten und Politiker verunsichern die Öffentlichkeit durch eine Vielzahl von Prognosen und Szenarien zum Energiebedarf, zur Entwicklung der Energiepreise, zur Versorgungssicherheit sowie der daraus abgeleiteten Umwelt- und Standortprobleme. So ist eine Diskussion entstanden, an der sich neben Wissenschaft, Wirtschaft und Staat auch Bürgerinitiativen, Umweltgruppen, Medien, Gewerkschaften, Parteien und sogar Kirchen beteiligen. Es wird eine emotionale Debatte zur Energieversorgung geführt, die eine sachliche Auseinandersetzung kaum noch erlaubt. Technik und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen sind zur Entscheidungsfindung nicht mehr ausreichend. Gesellschaftliche Akzeptanz, soziale Gerechtigkeit und Konsens haben sich zu signifikanten Einflussgrößen entwickelt. Diese äußerst diffusen und sensiblen Kategorien müssen in den Entscheidungsprozess zur Technologieauswahl mit einbezogen werden.

1. Grenzen numerischer Modelle zur Technologiebewertung Wissenschaft zeichnet sich durch ein hohes Maß an Abstraktion aus. Erkenntnisse gewinnt sie zu einem nicht unwesentlichen Teil aus Modellen. Diese Modelle sind Vereinfachungen und Idealisierungen der Wirklichkeit. Ähnliche Ursachen haben auch ähnliche Wirkungen. Abweichungen und Ungenauigkeiten, aufgrund der theoretischen Vereinfachungen und der verwendeten Nährungsverfahren können bestimmt werden [3]. Bei einem nicht linearen Problem ist diese Schlussfolgerung nicht mehr zulässig. Eindeutigkeit zerfällt in Vieldeutigkeit. Ähnliche Ursachen können zu ganz unterschiedlichen Wirkungen führen. Zur Bearbeitung von nicht linearen Aufgabenstellungen, wie bei der Bewertung von Technologien, wird auf spezifische mathematische Methoden (Abbildung 3, linke Darstellung) zurückgegriffen [4 bis 7]. Ihre Anwendung führt meistens zur Reduktion des Aufwandes bei der Lösungssuche (Abbildung 3, rechte Darstellung). Jedoch ist dafür methodenrelevantes Fachwissen erforderlich. Dies beschränkt den Anwenderkreis und mindert das Vertrauen in die erhaltenen Ergebnisse.

Fuzzy Systeme

gering

Evolutionäre Algorithmen

gering

Abb. 3:

Neuronale Netze

umfassend verfügbare Daten

e at eg i tr en s en t

Hybridestrategie

ra di

Hybride Systeme

G

Expertensysteme

Relation des Suchaufwandes Suchaufwand

verfügbares Wissen umfassend

Anwendungsbereich der Methoden

Evolutionsstrategie

Dimension

Qualitative Darstellung zum Anwendungsbereich und Suchaufwand numerischer Modelle

Quelle: Cziesla, F.: Methoden der Computational Intelligence in der Energie- und Verfahrenstechnik. TU Berlin, Vorlesung WS 2004/05

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Uwe Lenk

Grundsätzlich durchlaufen Technologien einen Lebenszyklus, während dem sich das Verbesserungspotenzial ihrer technischen Leistungsfähigkeit sowie der notwendige Aufwand für ihre Weiterentwicklung verändern (Abbildung 4, linke Darstellung). Am Anfang steht die Einführung der Technologie. Es muss die technische und wirtschaftliche Machbar­keit nachgewiesen werden. Danach folgt die Verbesserung der Eigenschaften. Dies führt zur wachsenden Verbreitung und umfassenden Nutzung (Reife) bis zur Ausschöpfung ihrer Möglichkeiten (Sättigung), um dann einer neuen Technologie (Technologie 2) zu weichen. Der erreichte Stand innerhalb dieser Ab­folge gibt Auskunft über das noch vorhandene Potenzial und damit über die Be­deutung der Technologie im betrachteten Zeitabschnitt. Technologielebenszyklus: S-Kurve kumulierte installierte Leistung GW

2003: Szenario zur Entwicklung der Kraftwerkstechnik relativer Anteil an der installierten Leistung %

Technologie 3 physikalische Grenze der Technologie 2

80 70 60

Technologie 2

50

DKW

physikalische Grenze Einführung der Technologie 1

KohleSNG, Mikro-KWK, Stromspeicher, Inzineration, ...

40 30

Technologie 1 Sättigung Reife

Wasserkraft KKW

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Wachstum

GUD

20 Wind, Solar, Gezeiten, Wellen, Meeresströmung, Geothermie, ...

GTKW

Einführung

Jahre Lebenszyklus

Abbildung 4:

0 1960

1980

2000

2020

2040

Jahr

KohleSNG: Kohlevergasung mit Methanisierung, GUD-Anlage und Polygeneration Mikro-KWK: Brennstoffzelle/Gasmotor zur Eigenversorgung von Kleinverbrauchern

Technologielebenszyklus mit Szenario zur Substitution der Technologien

Quellen: Voigtländer, P.; Gattinger, M; Lenk, U.: Wettbewerb der Technologien zur Stromerzeugung. Dresden, 2001 Lenk, U.; Pehlivan, S.; Voigtländer, P.: Entwicklungsperspektiven von Kraftwerksanlagen. Dresden, 2003

Die dargestellte Abfolge kann durch eine logistische Funktion, eine sogenannte S-Kurve beschrieben werden [8]. S-Kurven sind Wachstumsfunktionen, bei denen die Zuwachsraten der bereits erreichten Größe und der noch erreichbaren Größe proportional sind. Das Verbesserungspoten­zial nähert sich asymptotisch einer Sättigung. Trotz ihrer relativen Einfachheit haben S-Kurven auch bei sehr komplexen und sich zeitlich verändernden Systemen eine hohe Robustheit und damit Verlässlichkeit bewiesen [9, 10]. Abbildung 4 zeigt in der rechten Darstellung, die mit Hilfe von Wachstumsfunktionen aus den Zuwachsraten der installierten Leistung der Technologien von 1960 bis 2000 errechnete mögliche zukünftige Entwicklung. Die Darstellung wurde in der Vergangenheit in Veröffentlichungen zur Diskussion möglicher zukünftiger Technologieentwicklung genutzt [11, 12]. In der jüngeren Vergangenheit jedoch nicht mehr, da so die erwartete Wiederbelebung der Kernenergie nicht darstellbar ist. Dies zeigt noch einen weiteren wichtigen Aspekt bei der Technologieentscheidung. Faktenwissen konkurriert mit persönlichen, kulturell geprägten Überzeugungen. Die hohe Komplexität der nicht rückwirkungsfreien Kausalzusammenhänge sowie die unvollständige und unübersichtliche Informationslage bei Markt, Technik, Wettbewerbern, 12


Paradigmenwechsel bei der Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik

Kunden, Mitarbeitern, Gewerkschaften, Politik, Medien, Aktionären, Umweltschutz usw. führen zu dem von Stetter [13] nachgewiesenem empirischen Phänomen, dass Unternehmensentscheidungen nicht auf Basis von betriebswirtschaftlichen und strategischen Überlegungen erfolgen. Entscheidungen erfolgen üblicherweise auf einer Vielzahl von oft widersprüchlichen Motiven und Partikularinteressen der Einzelakteure und sind somit im hohen Maße vom Zufall und durch Irrationalität geprägt [14 bis 18]. Denn kein Mensch kennt alle Details, die für eine optimale Entscheidung eines komplexen Problems nötig sind [19, 20]. Auch kann er nicht alles genau berechnen, da die bekannten mathematischen Methoden bei nicht linearen Problemen keine exakten Aussagen liefern, sondern nur Wahrscheinlichkeiten [21]. Zusätzlich entziehen sich die vorgefundenen Randbedingungen weitestgehend einer numerischen Behandlung, sodass ein anderes Verfahren als die herkömmlichen technischen Optimierungsmethoden herangezogen werden muss.

2. Neurodidaktischer Lösungsansatz Im Gegensatz zu Computern, die alle eingegebenen Informationen verarbeiten, sondert das menschliche Gehirn sehr große Anteile der erhaltenen Information wieder aus. Dies ist ein überlebenswichtiger Vorgang [22]. Manager

Wissenschaftler

erneute Anreicherung auf:

107 bit/s

Aufmerksamkeit Berater Ohr

Input:

109

bit/s

UMWELT

Analyst

Journalist

Auge

Haut

Über die Sinnesorgane einfließende Informationsmenge

Informationsreduktion auf

etwa 10 2 bit/s gespeicherte Programme Einschränkung durch Auswahl und Vorverarbeitung außerhalb der Bewusstseinsvorgänge auf 1:10 7

Sprache

Mimik

UMWELT

allg. Motorik

BÜRGER Öffentlichkeit Politik

Im motorischen Output enthaltene Informationsmenge

FEEDBACK

Abb. 5:

Flaschenhalsmodell der Wahrnehmung

Quelle: In Anlehnung an die Darstellung von Keidek. In: Vester, F.: Denken, Lernen, Vergessen – Was geht in unserem Kopf vor, wie lernt das Gehirn, und wann lässt es uns im Stich? München, 1978

Eine Entscheidung kommt auch nur deshalb zustande, weil nicht jede erhaltene Information genutzt wird, sondern nur eine Auswahl. Das in Abbildung 5 dargestellte Flaschenhalsmodell zeigt, dass von der aus der Umwelt erhaltenen Informationsmenge nur etwa der zehnmillionste Teil im Gehirn zur Weiterverarbeitung genutzt wird. Diese Auswahl wird mit dem bereits im Gehirn vorhandenen Wissen und Erfahrungen wieder auf das Zehntausendfache angereichert und in neuer Form, sozusagen personalisiert, an die Umwelt zurückgegeben. Interessant ist dabei noch, dass die Auswahl der Information und die Zuweisung ihrer Wertigkeit nicht in der Großhirnrinde erfolgt, sondern im limbischen System. Die menschliche Informationsauswahl und Verarbeitung erfolgt demzufolge sehr 13


Uwe Lenk

eng verknüpft mit seiner Gefühlwelt. Dies führt in der zwischenmenschlichen Kommunikation zu einer Vielzahl von Perspektiven aufgrund der sehr unterschiedlichen individuellen Erfassung und Interpretation der Realität. Täglich müssen beruflich oder privat unterschiedlichste Entscheidungen getroffen werden. Dabei hat die Frage, wie man sich entscheidet, immer zweifache Auswirkungen. Zum einen die Auswirkungen der Entscheidung selbst und zum anderen die Auswirkungen der Entscheidung auf andere und deren Entscheidung. Meistens lassen sich diese beiden Aspekte der Frage nicht voneinander trennen, da sie in gegenseitiger Abhängigkeit zueinander stehen. Die eigene Entscheidung ist dabei davon abhängig, wie sich andere entscheiden werden, ohne sich dessen immer bewusst zu sein. Aber auch die Entscheidung der Anderen wird wiederum von der eigenen Entscheidung beeinflusst. Entscheidungen sind deshalb immer subjektiv. Menschen können biologisch und psychisch nicht allein überleben. Deshalb ist das, was Mitmenschen denken, fühlen und tun, so wichtig für uns. Diese soziale Dimension ist bei der Entscheidungsfindung und bei der Entscheidung selbst ebenfalls zu berücksichtigen. Vernünftiges Handeln verzichtet auf den schnellen Gewinn, den unmittelbaren Vorteil und schließt Kompromisse, ohne das Ziel aus den Augen zu verlieren. Sind die Auswirkungen der Entscheidungen nicht gravierend, so ist der Aufwand zur Entscheidungsfindung gering. Anders ist es bei Entscheidungen mit großen materiellen und gesellschaftlichen Auswirkungen, die nur langfristig wieder korrigiert werden können.

Informationsangebot

Informationsnachfrage Kompetenzen Qualifikation Qualifikation Wissen FertigWissen Fertig keiten

Objektiver Informationsbedarf

Regeln

Werte

Normen

Subjektiver Informationsbedarf

Abb. 6:

Entscheidungsproblem

Quelle: In Anlehnung an die Darstellung von J. Erpenbeck und L. v. Rosenstiel: Handbuch Kompetenzmessung. 2007

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Paradigmenwechsel bei der Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik

Dies ist in der Energiewirtschaft und im Kraftwerksanlagenbau der Fall, wenn es um neue Technologien, Anlagen und Fertigungsstätten geht. Bei diesen Entscheidungen geht es um beträchtliche Investitionsvolumen und umfangreiche Arbeitspakete für Ingenieure. Je nachdem, welche Eindrücke, Beobachtungen und Informationen vorliegen, entstehen unterschiedliche persönliche Wahrnehmungen, Entscheidungen und Handlungen. Vorwissen, Intuition und Gefühle beeinflussen das bewusste, rationale Vorgehen und damit die Technologieauswahl in der Energiewirtschaft [23]. Kritisch ist auch, dass alle Menschen über unterschiedliche Informations-, Wissens- und Erfahrungsstände verfügen (Abbildung 6). Aus den verfügbaren Informationen entsteht erst dann Wissen, wenn sie so aufbereitet sind, dass sie als relevant erkannt und verstanden werden. Nur wenn dies erreicht ist, kann jeder kompetent mitdiskutieren und entscheiden. Um dies zu erreichen und die Erwartungen, Wertvorstellungen und Ziele möglichst vieler Personen zu berücksichtigen erfolgte die Sammlung der Parameter zur Technologiebewertung in mehreren, mehrtägigen Workshops. In Abbildung 7 wird die dabei gewählte Vorgehensweise gezeigt. Methoden: Brainstorming Relevanzbaumanalyse Clustern Mind Mapping

Arbeitsschritte: 1.) Sammeln und erfassen der Parameter 2.) Redundante Parameter löschen 3.) Zusammenfassen und gruppieren 4.) Gemeinsame Oberbegriffe suchen 5.) Bewerten, priorisieren und reduzieren

Workshopergebnisse: Energiepolitik Reststoffe Preis Innovation Umsatz Komplexität Flexibilität Marktanteil Akzeptanz Synergien Abfallmenge Bauzeit Profit Gerechtigkeit Ressourcenbedarf Handlungsfreiheit Wachstum Lieferzeit Baubarkeit Schulung Image Machbarkeit Qualität Service Patente Wirkungsgrad Infrastruktur Kunde Bedarf Stromerzeugungskosten Gewinnmaximierung Versicherung Immissionen Leistung Handlungsfreiheit Wettbewerber Montage Emissionen Rückbau Abwasser Ziele Betriebsrisiko Arbeitsschutz Strategie Konkurrenzfähigkeit Standardisierung Konsens Marktvolumen Wert Risiko Lebensdauer Markt Zeit Stabilität Verfügbarkeit Dokumentation Beschaffung Synergien Eigenschaften Zuverlässigkeit Betreiber

Aufwand Eigenschaften Potential Risiko ... übergeordnete Ebene

Abb. 7:

Entwicklung Konstruktion Beschaffung Herstellung betrachtete Ebene

Zeit Kosten Personal Wissen untergeordnete Ebene

Aggregation der Entscheidungsparameter

Quellen: Huthwaite, B., Lenk, U.: Workshop: Key Success Factors. Gatwick, 2001 Kaulbarsch, R.; Lenk, U.: Workshop: Product Development. Groß Dölln, 2004

Mit den verschiedenen Gruppen (Mitarbeiter, Betreiber, Investoren, Unterlieferanten, Berater und Öffentlichkeit) erfolgte zuerst eine bunte Sammlung von Entscheidungsparametern. Danach wurden aus diesen übergeordnete Begriffe zur Beschreibung, Zusammenfassung und Verdichtung ausgewählt. Das Ergebnis waren sechs Cluster mit den Oberbegriffen: Aufwand, Eigenschaften, Potential, Risiko, Wert und Ökologie. Die gewählte Anzahl der Cluster (Anzahl 6) sowie die Summe der Parameter (Anzahl 43) und ihre Anzahl (7 bzw. 8) in den Clustern sind nicht willkürlich oder zufällig. Sie ergeben sich aus den Grenzen der kognitiven Fähigkeiten des Menschen, aus numerischen Einflüssen sowie den Grundeigenschaften komplexer Systeme. Empirische Analysen von Vester [24] zeigen, dass etwa 40 Parameter genügen, um auch komplexe Systeme ausreichend gut zu beschreiben. Unterhalb dieser Anzahl ist das System meist nicht komplett beschrieben und oberhalb kommt es zu Redundanzen. 15


Schlagwortverzeichnis

Schlagwortverzeichnis

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Schlagwortverzeichnis

A Absorbentien für die CO2-Wäsche 219 Abwärmenutzung 345 Abzehrungsraten 328 Abzehrung von Schweißungen 321 Al2O3 611 Alkalibursting 603 Alkalikorrosion 602,  611 alpha ventus 450 Aluminium-Plattenwärmeübertrager 31 Aminwäsche 199,   209 Androsselung 267 des Hochdruckdampfs 492 Anfahrvorgänge 683 Atomausstieg 526 Auftragschweißungen 321 Ausbrandluft 47

B Batterien 530 Beläge 294 Belagsentwicklung 323 Belags- und Schlackebildungsverhalten 117 Bestandskavernen 525 Betriebsmittelauslastung 482 Biomasse 353,  362 Blindleistungsstellbereich 482 Boiler Simulation Facility (BSF) 103 Braunkohle als Chemie- und Energierohstoff 595 mechanische Verdichtung 636 Braunkohlebrikettstrang 635 Braunkohlennutzung Transformation 594 Braunkohlestaubfeuerung 117 Braunkohletrocknung 73 Brennerflammen 702 Brennergeometrie 43,  285 Brennraumüberwachung akustische und optische 647 Brennstoffe wasserhaltige 346 Brikettstrangpresse 635 Brüdennutzung 82 Bundesrohölreserve 524

C CAES 534 Carbonate Looping Verfahren 202 CCS-Technologie 4, 52, 136, 139, 199 CFD-Simulation 709 Chlorkorrosion 671 CO2-Abscheiderate Einfluss auf den spezifischen Energiebedarf 212 CO2-Absorptionsprozess 210 CO2-Abtrennung 183,  219 CO2-Aminwäsche 199,  209 CO2-Anlage 25,  59 CO2-Aufbereitung 87 CO2-Booster 92 CO2-Einlagerung 139 CO2-Emissionen weltweite 200 CO2-Produkt verdichtetes, superkritisches 29 CO2-Reinheit 52,  174 CO2- Reinigungsanlage 59 CO2-Rückgewinnungsraten 29 CO2-Speicherung 139 CO2-Verdichtung 33,  87 CO2-Verflüssigung 34,  59,  87,   92 CO2-Wäsche 217 CO2-Zertifikate 547 Combined Cycle Power Plants 247 Compressed Air Energy Storage 534 Concentrating Solar Power 423 CO-Strähnen 384 CSP-Kraftwerke 423

D Dampfturbinen 239,  263 Dampfturbinenregelung 515 Dampfturbosatz 404 demand site management 530 Druckluftspeicher 529,  543,  560 adiabate 579 Druckvergasungsreaktoren Beschickung 635

767


Schlagwortverzeichnis

E Echtzeit-Korrosionsmonitoring 669 EEG 437 Elektrizitätseinspeisung fluktuierende 549 Elektro-Chemische-Speicher 544 Emissionshandel 4 Emissionsspitzen 169 Energien erneuerbare 4, 463, 523, 540 Energiepolitik 3 Energiereserven 524 Energierohstoffe Strukturaufklärung 623 Energierückgewinnung 345 Energiespeicher 523,  542,  553 Entladezeit und Leistung 542 Energieversorgung 3 stabile 524 Energieversorgungssysteme dezentrale 237, 473 Energiewende 3 Entropie 463 Entschwefelung 149,  152,  157 Erdgasspeicherung 525 Erdölbevorratungsorganisationen 524 Erdwärme 463,  468 Ermüdungsschädigung 689 erneuerbare Energien 4,  523,  540 natürliche Grenzen 463 Erosion 395,  704 EWEA europäischer Windenergieverband 438

F Falschluft 66 Fernheizwassernetz 230 Fernwärmespeicher 571 Fernwärmeversorgung 339 Feuerraumüberwachung 649 Feuerraumwände Schutz vor korrosiven Angriffen 286 Feuerungskonzept 42 Feuerungsmodernisierung 289 Feuerungsoptimierung 45,  367 Flammenform 285

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Flugstaubablagerungen 704 Frequenzstabilität 515 Fresnel-Kollektoren 425 Frischdampf-Parameter 244

G Gaskraftwerke 526 Gasmarkt 526 Gasspeicher-Wirtschaft 527 GB Grid Codes 489 Gesamtstöchiometrie 104 Gießmassen 611 Gleitdruck modifizierter 267 Glykoltrocknung 33 Gravitation 463,  468 Gravitationsantrieb 465 Grid Code 489 Großspeicher 523 Grundlastkraftwerke 265 GuD-Kraftwerke 339,  528

H HD-Stufenbypass 267 HD-Vorwärmerbypass 270 Heißgasreinigung 149 Heißstarts 692 Heißwasserspeicher 571 Heißwasser-Verdrängungsspeicher 570 Heizflächenwertigkeit 314 Heizkraftwerk Cottbus 291 High pressure oxyfuel process 133 Hochdruckturbine mit Stufenbypass 267 Hochleistungsdampfturbinen für solarthermische Kraftwerke 403 Höchstspannungsleitungen 5 Hochtemperatur-Chlorkorrosion 670 Hochtemperatur-OnlineKorrosionsmessung 674

I IGCC-Prozess mit CO2-Abscheidung 136 IR-Spektrometrie 624


Schlagwortverzeichnis

K

L

Kalkqualität 291 Katalysatorgifte 394 Kavernenanlagen 524 Kernkraftwerke 526 Kesseleffektivität 301 Kesselreinigung 301 Klimaerwärmung 469 Kohlechemie CO2-arme 593 Kohlekraftwerke im Energiemix mit den erneuerbaren Energien 699 Kohlelager 700 Kohlemineralien 710 Kohlenstaubverteilung 286 Kohlestaubbrenner Anordnung 43 Kondensationswärme 346 Kondensations-Wärmetauscheranlage 348 Korrosion 173 von Auftragschweißungen 327 Korrosionsrate 669 Korrosionsschäden 669 Korrosionsschutz 279 Korrosionssensor 669 Korrosionsverhalten 117 Korrosionsversuchsstand 176 Kraftstoffe 467 Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) 237,  353,  565 Kraftwerk lebensdauerverlängernde Maßnahmen 229 solarthermisches 403 Kraftwerksfahrweise 341 Kraftwerkspark fossiler 4 Kraftwerkssimulation 501 Kreislaufelemente Anreicherung unter Oxyfuelbedingungen 117 Kriechermüdungsschädigung 691 Kriechschädigung 688 Kurzschluss dreipoliger kraftwerksnaher 515 Kurzzeit-Wärmespeicher 565 KWK 237,  353 KWK-Anlagen 565 hocheffiziente 567

Lagerung von Kohleschüttungen 701 Lastabwurf 515 Laständerungen 490 Lastanforderungen für zukünftige Kraftwerksauslegungen 263 Lastflussumkehr 479 Lastmanagement 529 Lastschwankungen gasgefeuerte Kombikraftwerke 260 Lausitzer Trockenbraunkohle 108 Lebensdauerverbrauch 508 Leistungsreserve 261 Leistungsspeicher 542 Leitfähigkeitsmessungen 665 Liberalisierung des Gasmarktes 526 Life Time Extension 233 Low Load Operation Capability 248 Low-NOx-Feuerungen 279 LPR 671

M Materialabzehrung 675 Materialforschung 669 Materialtestsonde 674 MEA 211,  222 Degradation 215 MEA-Wäsche Regenerationsenergiebedarf 183 Mehrfachstörungen im elektrischen Netz 515 Membranverdichter 91 Messtechnik 669 Methan synthetisches 530 Mineralumwandlung bei der Kohleverbrennung 709 Minutenreserve 261 Mobilitätssektor 530 Modelica 501 Modernisierung eines Braunkohlekraftwerks 37 eines GuD-Kraftwerkes 339 Molsiebadsorber 60,  87 Mühle 44

769


Schlagwortverzeichnis

N

P

Netze Ausbau 4 intelligente 6 Spannung- und Frequenzstabilität 519 Netzkurzschluss dreipoliger 516 Netzstabilität 473,  476,  519 NH3-Schlupf 378 Nickelbasislegierungen 688 Niederdruck- und Hochdruck-Vorwärmer 239 Niedertemperatur-OnlineKorrosionsmessung 674 NOx-Abscheidegrad 370 NOx-Frachten 113 NOx-Minderung 377,  387 primärseitige 279 NOx-Reduktionsmittel 384 NOx-Regelung 365

Parabolrinnen-Kollektoren 403,  425 Parabolrinnen-Kraftwerke solarthermische 411 PCC Pilotanlage in Niederaußem 209 PFBC 291 Photovoltaik 474,  480,  528 Pipelinenetz 525 Plasmazündfeuerung 703 Plattenkatalysatoren 390 Polarisationswiderstand 671 Portfoliomanagement 341 Post Combustion Capture 201,  211,  219 Pressurized Fluidised Bed Combustion 291 Pressverdichtung von Braunkohle 637 Pumpspeicherkraftwerke 528,  543,  560 Pyrolyseprodukte 626

O Offshore-Windenergie 5,  434 Wirtschaftlichkeit in Deutschland 449 Online-Korrosionsmonitoring 669 Online-Wasseranalytik 661 On-load-Kesselreinigung 301 Onshore-Windenergie 434,  442 Optimierung der Feuerung 45,  367 Oxidant 111 OXYCOAL-AC 149 Oxyfuel 103,  149 Oxyfuel-Anlagen Konfigurationen 121 Oxyfuel-Betrieb 155 Oxyfuel-Demonstrationskraftwerk 25 Oxyfuel-Feuerung 103,  155 Oxyfuel-Forschungsanlage 87 in Schwarze Pumpe 25,  51 Oxyfuel-Kraftwerk 87,  115 Oxyfuel-Prozess 87, 103, 117, 133 Oxyfuel-Technologie 51 Entwicklungspotenziale 69 Oxyfuel-Verfahren 173 Oxyfuel-Pilotanlage mit Tangentialfeuerung 101

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Q Quecksilberoxidation von SCR-Katalysatoren 396

R Rauchgasentschwefelungsanlage 705 Rauchgaskondensator 91 Rauchgaskonditionierung 345 Rauchgasreinigung Auswirkungen von Schwachlastfahrweisen 704 Rauchgasrezirkulation 106 Rauchgastrocknung 92 RAVE (Research at alpha ventus) 450 Reduktionsmittel 378 Regelfähigkeit 490 Regelstufenmaschine 266 Regelung beobachtergestützte 510 Regenerationsenergiebedarf der MEA-Wäsche 192 Repowering 434 Rußbläser 313


Schlagwortverzeichnis

S Salz-Asche-Belag 322 Salzkavernen 523,  589 Sauerstoffmangel an den Feuerraumwänden 285 Säure-Leitfähigkeit 665 Säuretaupunkt 345,  677 Säuretaupunktsunterschreitungen 348 Schädigung thermomechanische 683 Schädigungsmechanismen bei Heiß- und Warmstart 688 Schluckfähigkeit 266 Schnellstart 261 Schwachlastbetrieb Auswirkungen auf das Kohlekraftwerk 699 Schwarzfall 515 Schwefel Einbindung in die Asche 155 Freisetzungsverhalten aus festen Brennstoffen 631 Schwefeldioxid Bildung und Abscheidung 156 Schwefeloxide Emissions- und Abscheideverhalten 155 Schwefeltrioxid 155 Bildung und Abscheidung 159 Schweißplattierungen 321 SCR-Katalysatoren 387 Seitenwandluftsystem 286 Selbstentzündung 701 Sichter 43 Smart Grids 6,  483 Smart Metering 6 SNCR-Verfahren 377 Entwicklungspotential 384 Temperaturabhängigkeit 370 Solarantrieb 464 Solardampfturbinentechnik 404 Solarfeld 411,  427 Solarkraftwerke 425 Solarstrahlung 463,  468 Solarthermie 423 Solar Topping von Dampfkraftwerken 423 Solarturmprozess 408 Sorbent 292 Spannungsanhebung 480

Spannungshaltungsproblem bei dezentraler Einspeisung 481 Speicherbeladung 556 Speicherentladung 556 Speicher im Kraftwerk 492 Speicherkapazität 485,  557 Speicherkaverne 529 Speicherkraftwerke 529,  539 Wirtschaftlichkeit 547 Speichertechnologien 560 Speicherwirkungsgrad 557 Speisewasserendtemperatur 272 Speisewasservorwärmung 239 Spitzenvorwärmer 273 Stadtwerke Cottbus 291 Stirling-Motor 356 Strangpresse 637 als Eintragssystem für druckaufgeladene Reaktoren 642 Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 540 Stromgestehungskosten der Windenergie 458 Stromnetze 438,  488 Stromnetzplanung 475 Strompreis Einflüsse 545 Strompreisdifferenzen tägliche 548 Strompreise Charakteristika 549 Stromspeicher 477 Stromverbundnetze 528 Stufenmischbrenner 280 Stufenventil 267

T Tangentialfeuerungssystem 106 Taupunktkorrosion 677 Technologieauswahl in der Kraftwerkstechnik 9 Technologiebewertung 11 Teil-/Schwachlast 699 Thermodynamik 470 Thermopotentialspeicher 553 Investitionskosten 561 Thermoschockbelastung 611 Trockenbraunkohlekraftwerk 73

771


Schlagwortverzeichnis

U Überdrehzahl 515 Überhitzer 45 Überhitzerschaltung 41 Überlastventil 267 UCTE-Verbundnetz 476 Ultra-Low-NOx-Brenner 284 Umspannwerke mit hohem Rückspeisungsanteil 483

V Vakuumkondensationsturbine 241 Ventilatormühlen 43 Verbrennung gestufte 279 Verbrennungsregelung 647 Verbrennungs- und Vergasungsanlagen 611 Verdampfung elektrothermische 603 Vergasung 354 druckaufgeladene 635 Vergasungsverfahren innovative 601 Verschlackung 709 Verschmutzung 709 Verschmutzungsneigung von Kesselheizflächen und des Rauchgastraktes 291 Versorgungssicherheit 523 Verteilnetz 478

W Wabenkatalysatoren 390 Wandabzehrungen infolge reduzierender Atmosphäre 279 Wärme latente 346 Wärmeaufnahme 113 Wärmerückgewinnung aus Rauchgasen 345 Wärmespeicher 557,  572,  586 Wärmestromdichte 321 Warmstarts 692 Waschmittel 211,  219 thermische Stabilität 215 Zwischenkühlung 214

772

Waschmittelumlaufrate 213 Waschmittelverluste 214 Wasser-Dampf-Kreislauf Auswirkungen von Schwachlastfahrweisen 703 Ertüchtigung von Probenahme und Instrumentierung 661 Wasserstoff regenerativ erzeugter 595 Wasserstoffspeicherkraftwerke 532 Wasserstoffverteilungs-Infrastruktur 530 Werkstoffe 611 Werkstoffentwicklung 601 Wiederverstromung 530 Windenergie 5,  528 Windenergieanlagen Abschattungsverluste 442 Windenergieertrag 457 Windindustrie Exportmärkte 435 Windklau 446 Windleistung fluktuierende 541 Windparks 529 Verdichtung 441 Windüberschussmengen 529 Wirbelschichtbraunkohle 291 Wirbelschichtfeuerung druckaufgeladene 291 Wirbelschicht-Trocknung mit interner Abwärmenutzung 73 Wirkungsgradsteigerung in Teillast 271 WTA-Technik 73

Z Zerfall radioaktiver 464 Zwischenüberhitzung 243

Kraftwerkstechnik, Band 3  

Ein Konzept ist ein sinnvolles und für die Planung unumgängliches Instrument, es erfasst Eckpunkte und Leitgedanken, die vor dem Hintergrund...

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